[发明专利]一种基于AR模型的高速铣削颤振在线辨识方法有效
| 申请号： | 201610560905.3 | 申请日： | 2016-07-15 |
| 公开（公告）号： | CN106141815B | 公开（公告）日： | 2018-07-17 |
| 发明（设计）人： | 曹宏瑞;贺东;周凯;陈雪峰;訾艳阳;张兴武 | 申请（专利权）人： | 西安交通大学 |
| 主分类号： | B23Q17/12 | 分类号： | B23Q17/12 |
| 代理公司： | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人： | 陆万寿 |
| 地址： | 710049 陕*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于AR模型的高速铣削颤振在线辨识方法，包括：1)获取铣削过程的状态信息；2)对信号进行强迫振动频率滤波；3)对信号进行颤振敏感频带滤波；4)基于稳定铣削状态和颤振铣削状态下信号的AR模型的差异性构造了模型特征根指标R(k)，通过对稳定铣削过程中信号进行时变AR(1)模型建模，利用带遗忘因子的递推最小二乘方法辨识得到模型在整个切削历程中的模型特征根R(k)的变化来辨识颤振。本发明相比于传统的颤振检测方法，把反映颤振的特征信息和与颤振无关的特征信息分离开来，并得到了铣削系统的本质特征参数，从本质上表征铣削颤振的物理特性，有效提高了颤振检测的敏感性、精确性和可靠性，降低误诊率和漏诊率。 | ||
| 搜索关键词： | 颤振 铣削 高速铣削 模型特征 特征信息 铣削过程 在线辨识 辨识 本质特征 模型建模 频率滤波 强迫振动 物理特性 铣削系统 遗忘因子 最小二乘 差异性 传统的 漏诊率 检测 切削 递推 滤波 时变 误诊 敏感 | ||
【主权项】：
1.一种基于AR模型的高速铣削颤振在线辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采集信号通过安装在高速主轴端的振动加速度传感器采集铣削过程中的状态信息，获得的颤振加速度信号表示为X＝[x(1),x(2),…,x(n)]，n表示信号长度；(2)对信号进行强迫振动频率滤波(3)对信号进行颤振敏感频带滤波(4)建立一阶时变AR(1)模型E(k+1)＝β(k)·E(k)+a(k)式中：E(k)为铣削信号主颤振窄频带的能量；β(k)为时变AR(1)模型的系数；a(k)为时变AR(1)模型的模型残差；(5)颤振状态的辨识通过带遗忘因子的递推最小二乘方法得到AR(1)模型的特征根R(k)的变化趋势；当特征根R(k)减小到R(k)≤1时，辨识到高速铣削处于颤振状态。
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- 周长河 - 东莞市和兴数控科技有限公司
- 2016-12-21 - 2017-06-30 - B23Q17/12
- 本实用新型公开了一种加装有振动监控预警装置的加工中心机床，包括机架、控制器，所述机架内部设置有工作台，所述工作台后部设置有立柱，所述立柱上设置有主轴箱，所述主轴箱下面设置有刀具夹头，所述机架前侧面设置有所述控制器，所述控制器上设置有操作面板，所述控制器上方设置有报警器，所述主轴箱内部设置有固定座，所述固定座内部设置有传动轴，所述传动轴上方设置有快速接头，所述传动轴下部靠近所述刀具夹头的部位设置有夹刀机构锁扣，所述传动轴旁边设置有振动传感器。有益效果在于可以时刻监测刀具固定的松紧度，当刀具出现松动时可以及时发现并进行报警，防止出现危险和损坏机器。
- 一种随动集成式切削振动智能监测系统-201611230763.0
- 国凯;周长安;孙杰;宋戈;孙超;龚清洪 - 山东大学
- 2016-12-28 - 2017-05-10 - B23Q17/12
- 一种随动集成式切削振动智能监测系统，包括刀柄随动模块、无线供电发射模块和数据接收模块；刀柄随动模块包括刀柄和刀柄随动体，刀柄随动体连接在刀柄的下端，刀柄内设置有加速度传感器，刀柄随动体内设置有前置调理模块、数据采集模块、无线通信模块和无线供电接收模块，加速度传感器、前置调理模块、数据采集模块和无线通信模块依次连接并均与无线供电接收模块连接，刀柄随动体上还设置有光电编码器模块；无线供电发射模块与无线供电接收模块无线连接，数据接收模块与无线通信模块无线连接。该系统将加速度传感器及其数据处理、采集、传输和供电等模块集成到刀柄上，切削力测量精度高，能够随动实时监控，保证了切削力信号强度。
- 振动辨别方法以及振动辨别装置-201210199739.0
- 田中贵晓 - 大隈株式会社
- 2012-06-14 - 2017-03-01 - B23Q17/12
- 本发明提供一种振动辨别方法以及振动辨别装置，其能够比以往更高精度地辨别颤振的种类。作为解决手段，将在对时域振动加速度进行高速傅里叶分析而求出了频域振动加速度时出现的多个峰值作为对象进行颤振的辨别。因此，在与仅使用频域振动加速度的最大值进行辨别的现有技术相比时，特别在利用低旋转速度的加工和齿数少的刀具的加工中，能够正确地辨别所产生的颤振的种类，并且还能够辨别由于刀具与工件之间的摩擦或加工引起的冲击力而产生的“固有振动型强制颤振”。
- 一种数控机床的微振动监测装置-201520595585.6
- 孟令启;时培兵;杜康佳;郑煜;谢修强;赵旻;王西梁;邵豹;左麒麟;吴玉章;陶沙;汪倩倩;储恒;周汉华;涂冰冰;高明;戴维;郝兆行;李春生;丘晓霞;陈露辉 - 孟令启
- 2015-08-07 - 2016-01-20 - B23Q17/12
- 本实用新型涉及一种数控机床的微振动监测装置，包括数控机床，在数控机床上安装三向工作台，三向工作台相对的两侧均设有GPS定位仪，其中一个GPS定位仪上设有激光发射器、另一个GPS定位仪上设有接收器，接收器用于接收激光发射器发出的激光束，数控机床上还设有用于感应激光束的震动传感器；GPS定位仪和震动传感器均通讯连接控制装置，控制装置控制驱动数控机床的X向电机、Y向电机和Z向传动装置。本实用新型的优点：本装置利用GPS和计算机技术、数据通信技术及数据处理与分析技术进行集成，不仅具有速度快、精度高、操作简便等优点，而且实现了从数据收集、传递、管理到振动分析及预测的自动化，达到远程在线实时监控的要求。
- 数控刀柄内径跳动检测机的新型主轴-201520767015.0
- 陈长硈 - 江苏双阳机械科技有限公司
- 2015-09-30 - 2016-01-20 - B23Q17/12
- 本实用新型公开了一种数控刀柄内径跳动检测机的新型主轴，包括转动连接于壳体内的主轴，主轴的顶端穿过壳体顶面所设的通孔，主轴位于壳体内设有气动驱动装置，电动驱动装置和机械驱动装置；壳体顶面位于通孔下方固定有轴套，轴套套置于主轴表面；主轴的顶部设有与数控刀柄的安装部匹配的槽口，槽口的下部为圆柱形结构，槽口下部的槽壁均匀设有多个磁瓦安装槽，磁瓦安装槽内固定有磁瓦，轴套的内壁对应于磁瓦位置处设有多层线圈绕制槽，线圈绕制槽内绕指固定有线圈。从上述结构可知，本实用新型的数控刀柄内径跳动检测机的新型主轴，通过多种驱动装置，实现了主轴可以由多种能量提供驱动力，提高了产品的适用性，也便于实现节能的目的。
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